O Telescópio James Webb (JWST ou Webb) descobriu centenas de galáxias antigas que podem estar entre os primeiros membros do Universo – um salto de apenas um punhado conhecido neste momento.

Já 600 milhões de anos depois Big BangEssas galáxias muito jovens exibiam estruturas complexas e aglomerados de formação estelar, de acordo com um novo estudo. O estudo faz parte de uma colaboração internacional chamada JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), que passou um mês coletando observações de dois pequenos pontos no céu: um na constelação da Ursa Menor e outro no aglomerado de Fornax. Mais de 700 galáxias jovens recém-descobertas foram descobertas nesta região, assemelhando-se ao cosmos em sua forma mais antiga.

“Quando você reduz o universo inteiro a um filme de duas horas, você vê os primeiros cinco minutos do filme”, ​​disse Kevin Hainline, professor assistente do Observatório Steward no Arizona e principal autor do novo estudo, quando fez o estudo. descoberta segunda-feira (5 de maio) de junho) na 242ª Sessão da American Astronomical Society em Albuquerque e online. “Estas são as galáxias que iniciam o processo de criação dos elementos e da complexidade que vemos no mundo que nos rodeia hoje.”

Essas novas descobertas lançam luz sobre como as primeiras galáxias e Estrelas se formaram e criaram o rico catálogo de elementos observados no Universo hoje.

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Nesses apenas cinco minutos, quando o universo tem entre 370 e 650 milhões de anos, estudando os dados de Webb, Hainline e seus colegas encontraram 717 galáxias jovens – que acabaram sendo mais do que as previsões anteriores – e todas elas já tinham milhares de anos. idade de anos-luz, com estruturas complexas e estrelas nascentes em múltiplos aglomerados.

“No passado, as primeiras galáxias que podíamos ver pareciam apenas pequenas bolhas. E, no entanto, esses pontos representam milhões ou até bilhões de estrelas no início do universo”, disse Hainline em um opinião. “Agora podemos ver que alguns deles são na verdade objetos estendidos com estrutura visível”.

Juntas, as duas regiões utilizadas neste estudo são referidas como GOODS-South, um acrônimo para O Estudo Profundo das Origens dos Grandes Observatóriose foram estudados em detalhes por quase todos os principais telescópios espaciais, incluindo hubbleO Observatório de Raios-X Chandra e o agora aposentado Spitzer da NASA.

Apesar desta investigação anterior, 93% das galáxias recém-descobertas que Webb descobriu durante o JADES nunca haviam sido vistas antes.

“O que vimos antes foram apenas os exemplos mais brilhantes e extremos de galáxias brilhantes no início do Universo”, disse Hainline durante sua apresentação na segunda-feira. “Agora estamos realmente explorando galáxias mais normais e cotidianas em um universo jovem e tumultuado”.

Exatamente como esse ambiente caótico e muito empoeirado se desfez e se tornou o cosmos transparente que vemos hoje tem sido debatido há muito tempo. Uma teoria importante sustenta que esta fase da evolução do universo, a chamada época de reionizaçãoocorreu cerca de 400.000 anos após o Big Bang, quando a primeira geração de estrelas – que se acredita ter 30 a 300 vezes a massa do nosso Sol e um milhão de vezes mais brilhante – se formou e inundou o universo opaco com suas estrelas primeira luz.

Essa luz estelar ultravioleta reionizou o universo dividindo seus abundantes átomos de hidrogênio em prótons e elétrons, um processo que continuou até um bilhão de anos após o Big Bang. No entanto, poucos astrônomos relatam saídas buracos negros supermassivossemelhante ao encontrado no coração da nossa Via Láctea, poderia ser desencadeou a emissão de radiação ultravioleta de galáxias e, portanto, desempenhou um papel mais importante na evolução cósmica do que se pensava anteriormente.

Agora, uma segunda equipe do programa JADES, que estudou galáxias que existiram entre 500 e 850 milhões de anos após o Big Bang, ou entre cinco e oito minutos do filme de duas horas que descreve o universo, acredita já ter uma resposta para a pergunta de longa data.

“Nesta próxima cena do Universo, estamos realmente começando a ver a influência da formação de galáxias na composição do Universo em larga escala”, disse Ryan Endsley, pesquisador de pós-doutorado da Universidade do Texas, que liderou o segundo estudo na Conferência de imprensa de segunda-feira. “As galáxias no início do Universo eram geralmente muito mais caóticas na forma como formavam estrelas.”

A equipe de Endsley examinou os sinais de formação estelar nessas galáxias muito primitivas, que lançam luz sobre como a luz das estrelas ionizou o gás nessas galáxias. A equipe descobriu que naquela época uma em cada seis galáxias exibia linhas de emissão extremas no espectro da galáxia, uma característica que emite átomos ionizados pela luz das estrelas quando são resfriados e associados a outras moléculas.

Essas linhas de emissão são evidências de que as primeiras galáxias estavam produzindo estrelas ativamente, que então bombeavam “fluxos de fótons ultravioleta” em suas respectivas galáxias. Desta forma, as primeiras estrelas do universo se tornaram os principais motores da reionização cósmica, disse Endsley.

“Essas linhas de emissão extremas são bastante comuns no Universo primitivo”, disse ele durante sua apresentação. “Quase todas as galáxias que encontramos exibem essas assinaturas de linha de emissão incomumente fortes, que indicam intensa formação estelar recente”, acrescentou ele no comunicado. “Essas primeiras galáxias eram muito boas em produzir estrelas massivas e quentes.”

A partir das mesmas linhas de emissão, a equipe de Endsley também concluiu que as galáxias no início do Universo produziram estrelas em rajadas curtas seguidas de períodos de repouso.

“De repente você tinha dezenas deles tomar banho de sol “Isto é muito importante para a nossa compreensão de como ocorreu a reionização, porque essas estrelas massivas e quentes eram produtoras muito eficientes desses fótons ultravioleta”.